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除材料、电芯和BMS外,这一环节对安全性也不容小觑

随着新能源汽车的大规模普及推广,安全问题已经成为消费者最为关注的焦点,尤其是自2018年以来,新能源汽车安全事故呈现上升态势,车辆自燃“烤”问着产业如何健康发展?国家工业和信息化部部长苗圩表示,汽车产品关乎人民群众的生命安全和公共安全,尤其是新能源汽车正处在产业发展的初期阶段,安全是产业持续发展的基本底线和根本保障。全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢也强调,要把安全作为新能源汽车发展最关键的指标来重视。

事实上,新能源汽车安全是一个系统性的工程,从电池材料、电芯设计、PACK、BMS管理乃至整车系统,每一个环节都需要有基础的安全要求标准,只有各环节共同协作,才能从根本上提高电池系统的整体安全水平。以往大家比较关注材料、电芯、BMS等环节的安全设计,最近有不少电池企业人士表示,作为方形动力电池模组组装上的第一道工序,电池壳体外部包膜对电池安全性影响也至关重要。

包膜、贴胶对电池安全性不容忽视

以方形电池为例,为了防止电池在后续的运输及组装过程中出现表面划伤和漏电,一般会在电池的表面包上一层具有单侧粘性的绝缘膜,亦可以起到防水、防尘的作用,从而更好地保护电池。当前国内不少电池企业在这一环节仍然是靠人工或自动化程度较低的工艺来完成,大多只是进行简单的包裹操作,并没有在包膜前对电池壳进行有效全面的清洁,更没有对包膜后的效果进行精确的检测,电池不仅存在安全隐患,且效率不高、成本昂贵。

在接触过程中,有许多电池企业希望能采购到既能对电池表面进行深度清洁,又能做到良好包裹及一系列检测的高端动力电池全自动包膜检测设备,进而能提升电池的安全性和产品的一致性。

另一方面,动力电池产能逐年增加,产线陆续投入,对包膜机的市场需求也快速攀升。有业内人士预计,今年动力电池厂家对包膜检测设备的订单需求估计在3亿元左右。

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方形铝壳电池包膜机

巨量市场需求下,自然会有不少企业争相涌入。但看似非常简单的一道工序,也是非常复杂的技术活。因电池厂对包膜后外观要求愈加苛刻、检测项目增多等需求,不再是普通的非标自动化供应商短时间内可以开发出来的。“一支电池从内到外,需要粘贴多达几十条的胶带,原先这些贴胶工序大都是人工或半自动完成,随着电池企业自动化程度的提升,以及生产效率和产品一致性的高标准,对自动化包胶设备的要求也越来越高,这对企业的研发能力和产品迭代升级要求就更高。”天津昊宸智能科技有限公司(以下简称“昊宸智能”)一位技术人员告诉电池中国网。

看似简单,实则需要雄厚的技术积累

事实上,对于有技术经验积淀和研发实力比较强的动力电池企业来说,产品迭代更新会很快,当一种新的工艺方式要投入时,它对相关设备也会提出更高的新要求。“我们在与客户的接触过程中对此有深刻体会,这就需要有一个长时间深入研究贴胶的团队,才能更好地满足客户各种不同方式的贴胶需求,乃至为客户直接提供成熟的解决方案,”昊宸智能技术人员进一步补充道,“所以公司从2010年便组建了研发团队,专注于包膜、贴胶等细分领域,将大量的资金和人力投入到包膜贴胶设备的研发当中。”

据电池中国网了解,昊宸智能常年来专注做这一类设备,注重产品细节的完善。以方形电池包膜模块的胶辊为例,包膜辊外圈胶的材质、厚度、弹性、以及辊的锥度等不同影响因素,昊宸智能都做过大量实验验证,对不同状态的电池该用什么样的胶辊才能使包膜效果达到最佳,都有着详实的数据和实验做支撑。

为确保电池包膜质量和性能,在包膜前,会先对电芯表面进行彻底清洁,清洁电池表面的异物及浮尘,确保电池在包膜之前表面干净无异物。包膜过程中,通过整形辊、剥离辊、张力辊、气缸恒压装置、单向压轮等来确保包膜质量。包膜后,还会进行绝缘耐压测试、尺寸检测、贴外垫片等工序,最后进行CCD检测外观是否有褶皱、气泡、划伤等不良情况。所有功能模块均已完全满足≥12ppm的运行效率,并且均可进行全数据采集,CCD检测精度可检出直径≥0.3mm的气泡。

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软包电池贴膜机

同时,公司积极与客户进行深度交流合作,不断打磨着自己的产品。正是因为如此,昊宸智能对于不同客户电池型号外形尺寸范围、包膜方式、检测项目及要求等的不同要求,都可以快速给出专业成熟的解决方案。得益于昊宸智能在产品研发和专注上的工匠精神。据悉,昊宸智能开发的包膜机(环形包或U型包)包膜模块,效率最高可达15ppm,处于行业领先水平。此外,公司针对软包封装类电池外侧贴PET膜、电芯芯包四周及底部贴胶、极耳处贴胶、蓝牙电池贴胶、双折边贴胶等都有着成熟的解决方案。

依托成熟稳定的自动贴胶技术和专业的贴胶设备,并集成相关各类检测,数据上传MES等功能,确保贴胶电池的高度一致性,既节省了高昂的人力成本,又提升了电池安全性、一致性,昊宸智能专业成熟的锂离子电池各包膜、贴胶环节的自动化解决方案持续获得了力神电池、捷威动力、三星SDI等锂电巨头的青睐。在2018年以前,昊宸智能主要聚焦华北市场,在华北地区同类自动化产品中占据第一位。自2018年开始,昊宸智能便开启了全国布局,把好的包膜、贴胶产品服务更多的电池企业,努力为更多锂电池企业把好电池模组组装线上第一道工序的安全关。

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